雙足仿生機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作

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1、 雙足仿生機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作 ——機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工業(yè)自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 姓 名： 潘泳秀 學(xué)號(hào)： 160404102496 指導(dǎo)老師： 吳明友 職稱： 副教授 中國(guó)·珠海 二〇二〇年 五月 畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信承諾書 本人鄭重承諾：本人所呈

2、交的畢業(yè)設(shè)計(jì)《雙足仿生機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作——機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立展開研究取得的成果，文中引用他人的觀點(diǎn)和材料，均在文后安順序列出其參考文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)使用的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。 本人簽名： 日期： 年 月 日 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙足仿生機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作 ——機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，對(duì)工

3、作的效率更是越來越重視，而且如今的科技也在飛速發(fā)展中，所以機(jī)器人在未來人類生活中發(fā)揮著重要的作用，是我們的好幫手，它可以改善我們生活的質(zhì)量，提高我們的工作效率，從而推動(dòng)生產(chǎn)力的提高和整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)仿生機(jī)器人的研究重視程度很高，而在仿生機(jī)器人研究領(lǐng)域中，雙足仿生機(jī)器人是一個(gè)重要的研究課題，而且我認(rèn)為它的研究?jī)r(jià)值要比輪式機(jī)器人或其他足式機(jī)器人的高。 本設(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可操作性高的小型雙足仿生機(jī)器人，通過仿人的腿部關(guān)節(jié)和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)來進(jìn)行自由度的分配，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)來選擇驅(qū)動(dòng)元件，進(jìn)而通過SOLIDWORKS軟件進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的三維造型設(shè)計(jì)，并且對(duì)機(jī)器人的關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元

4、分析。并且根據(jù)D-H參數(shù)法來建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，從而進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。最后設(shè)計(jì)出一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退、左移右移、踏步、鞠躬、超聲波避障等功能的小型雙足仿生機(jī)器人。 關(guān)鍵詞：小型雙足仿生機(jī)器人；機(jī)械結(jié)構(gòu)；三維造型；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；有限元分析 Design and manufacture of biped bionic robot -- mechanical structure design Abstract Along with the development of The Times, the pace of l

5、ife of people more and more fast, working efficiency is more and more attention, and now also in the rapid development of science and technology, so the robot in the future play an important role in human life, is our good helper, it can improve the quality of our life, improve our work efficiency,

6、so as to promote the improvement of productivity and the progress of the society as a whole. At present, the research of bionic robot is highly valued at home and abroad. In the field of bionic robot research, bipedal bionic robot is an important research topic, and I think its research value is hig

7、her than that of wheeled robot or other foot robot. This design is a small bipedal bionic robot with simple structure, low cost and high maneuverability. It distributes the degree of freedom by imitating the human leg joints and preset goals, selects the driving elements according to the design tas

8、k, and then carries out the three-dimensional modeling design of the mechanical structure through SOLIDWORKS software, and carries out the finite element analysis of the key parts of the robot. And according to the D-H parameter method to establish kinematics equations, so as to carry out positive k

9、inematics analysis. Finally, a small bipedal bionic robot is designed, which can realize forward and backward, left and right, step, bow, ultrasonic obstacle avoidance and other functions. Keywords: Small bionic biped robot; mechanical structure; 3D modeling; kinematics analysis; finite element

10、 analysis 目 錄 1 緒論 1 1.1雙足仿生機(jī)器人的研究意義與目的 1 1.2國(guó)內(nèi)外對(duì)雙足仿生機(jī)器人研究的現(xiàn)狀 1 2 雙足仿生機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì)與動(dòng)力選擇 4 2.1雙足仿生機(jī)器人的工作原理 4 2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 2.2.1設(shè)計(jì)目標(biāo) 4 2.2.2自由度的分配和計(jì)算 5 2.2.3設(shè)計(jì)方案分析 7 2.2.4設(shè)計(jì)方案的選取 8 2.3動(dòng)力源 8 2.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 9 2.3.2舵機(jī)原理 11 2.3.3舵機(jī)選型 11 2.4總體設(shè)計(jì) 12 3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.1機(jī)器人結(jié)構(gòu) 13

11、3.2機(jī)器人零件圖 13 3.3機(jī)器人裝配圖 17 4三維造型設(shè)計(jì) 18 4．1關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)與說明 18 4.1.1機(jī)器人的腿部設(shè)計(jì) 18 4.1.2機(jī)器人的上身設(shè)計(jì) 21 4.1.3機(jī)器人的手臂設(shè)計(jì) 24 4.2機(jī)器人的整體三維造型 25 5運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 26 5.1正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 26 5.1.1 建立機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 26 6有限元分析 29 6.1有限元分析的意義 29 6.2有限元分析的過程 29 6.3分析結(jié)果 32 7總結(jié) 34 參考文獻(xiàn) 35 謝 辭 36 1 緒論 1.1雙足仿生機(jī)器人的研究意義與目的 現(xiàn)代機(jī)器人不再僅僅用于生

12、產(chǎn)車間，而是朝著人類生活發(fā)展。雙足仿生機(jī)器人是類人機(jī)器人。盡管其平衡研究比其他足式機(jī)器人要復(fù)雜和困難，但它有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，不是其他足式機(jī)器人可以比擬的，那就是它的步行性能。人類對(duì)行走環(huán)境要求是比較低的，人的雙腿可以適應(yīng)各種的地面環(huán)境，而且對(duì)于克服障礙的能力也是不容小覷，而雙足仿生機(jī)器人就是通過模仿人類腿部來設(shè)計(jì)的，因此它的移動(dòng)“盲區(qū)”很小。其次，它具有廣闊的工作空間，因?yàn)樗嫉孛娣e小，活動(dòng)范圍廣，并且可以為其配備機(jī)器手以具有更大的活動(dòng)空間。除此之外，它還可以在人類的生活環(huán)境中和我們一起工作。具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域也是雙足機(jī)器人的一大特點(diǎn)，它可以代替人類去做繁重而危險(xiǎn)的工作，甚至比人類還要好。如今

13、，將機(jī)器人引入生產(chǎn)車間和日常生活的趨勢(shì)已勢(shì)不可擋。而且雙足機(jī)器人無論在科學(xué)研究還是在實(shí)際應(yīng)用中，它都具有巨大的價(jià)值。因此在本次設(shè)計(jì)中我選擇設(shè)計(jì)一個(gè)小型雙足機(jī)器人，之所以選擇設(shè)計(jì)一個(gè)小型的而不是大型的，是因?yàn)榭紤]到自身的水平還不夠，能力還不夠以及制作成本高的問題。 在這次雙足仿生機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作中，讓我對(duì)雙足機(jī)器人有了一定的了解，并在此次設(shè)計(jì)中運(yùn)用了在校所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)，也提高了我的動(dòng)手能力和自學(xué)能力。最后，本著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低廉、可操作性高這一宗旨，設(shè)計(jì)與制作了一個(gè)小型雙足仿生機(jī)器人。 1.2國(guó)內(nèi)外對(duì)雙足仿生機(jī)器人研究的現(xiàn)狀 從全球來看，目前在雙足機(jī)器人的研究上，以美國(guó)和日

14、本的研究成果最為顯著。而且這兩個(gè)國(guó)家都是較早進(jìn)行雙足機(jī)器人研究的國(guó)家。如今，雙足機(jī)器人不僅可以在平坦的道路上行走，而且還具有更多的功能，例如，如圖1.1所示的Boston Dynamics開發(fā)的Atlas機(jī)器人。它不僅可以在復(fù)雜的道路（如雪地）上行走，而且能平穩(wěn)地向后翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)后空翻,具有非常出色的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。此外，日本本田公司推出的Asimo的移動(dòng)能力非常靈活。它不僅可以走成“ 8”形，還可以走下臺(tái)階，彎腰等等，還可以握手，揮手，甚至隨著音樂跳舞。除此之外，美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司宣布其雙足機(jī)器人Digit現(xiàn)在已經(jīng)開售，如圖1.2所示，它可以通過自己的傳感器進(jìn)行半自動(dòng)導(dǎo)航，能夠應(yīng)在物流行業(yè)中，手臂可以移動(dòng)

15、18kg的箱子。 在中國(guó)，雙足類人機(jī)器人的研究還相對(duì)較晚。目前，中國(guó)在這一領(lǐng)域的研究水平還沒有達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在國(guó)內(nèi)的雙足機(jī)器人研究中，學(xué)術(shù)流派是主體,而機(jī)器人公司對(duì)其研究就相對(duì)要少的多，因?yàn)槠溲芯砍杀靖撸夷壳笆袌?chǎng)需求量非常小，但我國(guó)在雙足機(jī)器人研究方面也取得了不少成果。例如，Walker這個(gè)雙足機(jī)器人，它是優(yōu)必選公司推出的，如圖1.3所示，它的行走狀態(tài)非常的像人，譬如在走路的時(shí)候它的腳踝會(huì)翻動(dòng)，而且其運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)作流暢，速度也比較快。除此之外，它還具備更安全的柔性交互、更智能的環(huán)境感知，能往水杯里倒水、會(huì)擦桌子等。北京理工大學(xué)開發(fā)了一個(gè)可以與人進(jìn)行乒乓球?qū)Υ虻臋C(jī)器人，它的名字叫做“

16、匯童”。 雙足機(jī)器人的研究難度很大，在硬件方面，從設(shè)計(jì)到組裝調(diào)試所需研發(fā)周期相當(dāng)長(zhǎng)，而且不能像軟件那樣實(shí)時(shí)反饋現(xiàn)階段問題，然后馬上改進(jìn)，因此成本很高；在軟件算法方面，人們的方法通常是抽象復(fù)雜的步行問題并提取出相對(duì)簡(jiǎn)單的模型。然而這樣做是不能使機(jī)器人應(yīng)對(duì)任何情況的。目前，雙足機(jī)器人主要用于軍事工業(yè)，航空航天等領(lǐng)域。在消費(fèi)市場(chǎng)中，它們是小型雙足機(jī)器人，主要關(guān)注兒童市場(chǎng)的陪伴和娛樂。雖然雙足機(jī)器人的開發(fā)難度大，包括技術(shù)方面、資金方面等原因，但我相信在未來會(huì)研發(fā)出能投入消費(fèi)市場(chǎng)并能真正進(jìn)入人們生活中為人類工作的智能機(jī)器人。 圖1.1 Atlas機(jī)器人 圖1.2 雙足機(jī)器人Digit

17、 圖1.3 Walker 2 雙足仿生機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì)與動(dòng)力選擇 2.1雙足仿生機(jī)器人的工作原理 經(jīng)過幾個(gè)月的研究學(xué)習(xí)，我對(duì)雙足仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)原理有了一定的理解。我認(rèn)為雙足仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是由電機(jī)來帶動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的，而電機(jī)的驅(qū)動(dòng)則是由電源來完成，若要實(shí)現(xiàn)對(duì)雙足仿生機(jī)器人的控制，則需要電機(jī)控制芯片，通過電機(jī)控制芯片對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙足仿生機(jī)器人步伐的大小、快慢、幅度的控制。本設(shè)計(jì)就是依據(jù)此原理來實(shí)現(xiàn)的。 原理如圖2.1所示 圖2.1 雙足仿生機(jī)器人的工作原理框圖 2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2.1設(shè)計(jì)目標(biāo) 根據(jù)人類腿部結(jié)構(gòu)和所需實(shí)現(xiàn)功能，設(shè)計(jì)出一個(gè)8

18、自由度雙足仿生機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)。其能通過在雙足仿生機(jī)器人身上安裝電池、控制板、超聲波傳感器以及傾角傳感器來控制電機(jī)，從而完成步行、踏步、鞠躬、翻跟頭以及超聲波避障功能。 2.2.2自由度的分配和計(jì)算 雙足仿生機(jī)器人的動(dòng)作完成是需要靠電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)的，所以關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)是其運(yùn)動(dòng)的主要方式，因此確定機(jī)器人的自由度是非常重要的。那么自由度的定義是什么呢？如圖2.2所示，在Oxy坐標(biāo)系中，構(gòu)件S可以沿x軸和y軸方向沿任意點(diǎn)A獨(dú)立移動(dòng)，并且可以繞點(diǎn)A獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。構(gòu)件相對(duì)于參考坐標(biāo)系的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目稱為自由度。也就是說，作為平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度。 圖2.2 平面運(yùn)動(dòng)剛體的自由度

19、 一個(gè)機(jī)構(gòu)通常是由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的，而機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件則分為三類：固定構(gòu)件，即為機(jī)架，通常在研究一個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)以固定構(gòu)建作為參考系；原動(dòng)件，即為主動(dòng)件，它的運(yùn)動(dòng)是由外界來輸入的；從動(dòng)件，則是指由原動(dòng)件來驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)構(gòu)件。如前所述，一個(gè)作為平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度，但是通常機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件與構(gòu)件之間相接觸來產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。因此在一個(gè)機(jī)構(gòu)中，自由度的計(jì)算并不是簡(jiǎn)單的把構(gòu)件數(shù)乘以3，然后確定出機(jī)構(gòu)的自由度，因?yàn)閮蓚€(gè)構(gòu)件的連接接觸，不管是以點(diǎn)或線接觸組成（即高副），還是由面接觸來組成（即低副），都會(huì)使其獨(dú)立運(yùn)動(dòng)受到約束，所以自由度也會(huì)因此而減少。 人類的腿部和手部是由多個(gè)關(guān)節(jié)組成的，其結(jié)

20、構(gòu)復(fù)雜，如圖2.3所示，若要完全依照人腿和手臂來進(jìn)行自由度的分配，那將會(huì)使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，且成本高，最重要的是設(shè)計(jì)難度非常大，所以在自由度分配中，除了仿照人體，還要根據(jù)具體所需完成動(dòng)作，令其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊以及制作成本低廉為依據(jù)。一個(gè)雙足仿生機(jī)器人若要完成行走，其行走步驟為，首先把重心左移放到左腿上，然后抬起右腿，再把重心先移到機(jī)器人的中心再右移放到右腿上，再抬起左腿，然后把重心先移到機(jī)器人中心后再慢慢右移放到右腿上，如此循環(huán)往復(fù)便可實(shí)行步行功能。除了行走功能外腿部設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮其是否能實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)、翻跟頭以及踏步功能。 經(jīng)過綜合分析，此小型雙足仿生機(jī)器人的腿部關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)該為兩個(gè)髖關(guān)節(jié)和4個(gè)踝關(guān)

21、節(jié)。由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是放在腿部設(shè)計(jì)上，所以上身只是實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)手臂的功能，僅需添加2個(gè)關(guān)節(jié)。 圖2.3 人體的主要關(guān)節(jié) 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式為： ｎ＝Ｋ－１； Ｆ＝３ｎ－２ＰL－ＰH； Ｋ – 為平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)； ｎ – 為活動(dòng)構(gòu)件數(shù)； ＰL – 為機(jī)構(gòu)中的低副數(shù)； ＰH – 為機(jī)構(gòu)中的高副數(shù)； 由于一個(gè)關(guān)節(jié)的構(gòu)成為一個(gè)連接件加上一個(gè)舵機(jī)，所以一共有兩個(gè)構(gòu)件，其中一個(gè)為固定件，另外一個(gè)則為活動(dòng)構(gòu)件，而構(gòu)件與舵機(jī)之間的連接為面接觸，即低副，因此： Ｆ＝３×１－２×１－０＝１ （式2.1） 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的小型雙足仿生機(jī)器人的關(guān)節(jié)共

22、有８?jìng)€(gè)，所以此機(jī)器人一共有8個(gè)自由度，其中臂部的肩關(guān)節(jié)為其分配了2個(gè)自由度，而腿部則是髖關(guān)節(jié)為2個(gè)自由度再加上踝關(guān)節(jié)的4個(gè)自由度。 2.2.3設(shè)計(jì)方案分析 因?yàn)橥炔吭O(shè)計(jì)是此小型雙足仿生機(jī)器人的重點(diǎn)，所以接下來進(jìn)行機(jī)器人的腿部設(shè)計(jì)方案分析。 圖2.4 方案一示意簡(jiǎn)圖 方案一 如圖2.4所示，該腿部設(shè)計(jì)為髖關(guān)節(jié)可以側(cè)向移動(dòng)，即電機(jī)的輸出軸在機(jī)器人的正前方，想以此來改變機(jī)器人的重心，而踝關(guān)節(jié)則是可以實(shí)現(xiàn)前后擺動(dòng)，舵機(jī)的輸出軸是在機(jī)器人的側(cè)面，并把兩個(gè)舵機(jī)用連接構(gòu)件連接了起來，以此來抬起它的腿。 方案二 如圖2.5所示，該腿部設(shè)計(jì)為髖關(guān)節(jié)和靠近髖關(guān)節(jié)的踝關(guān)節(jié)可以進(jìn)行前后移

23、動(dòng)，并把這兩個(gè)構(gòu)件用連接件連接了起來，以此來抬起它的腿，而靠近腳底板的踝關(guān)節(jié)則是設(shè)計(jì)為可以側(cè)向移動(dòng)，并以此來改變機(jī)器人的重心。 圖2.5 方案二示意簡(jiǎn)圖 2.2.4設(shè)計(jì)方案的選取 以上兩種方案的自由度配置均為八個(gè)自由度，均符合預(yù)先對(duì)自由度的分配。在第一種方案中，我選擇了通過機(jī)器人的髖關(guān)節(jié)來控制其重心的轉(zhuǎn)移，但是其實(shí)這樣重心難以轉(zhuǎn)移，基本上是轉(zhuǎn)移不了的，所以很難實(shí)現(xiàn)步行。除此之外，機(jī)器人也難以實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)，而且其無法實(shí)現(xiàn)翻跟頭、鞠躬等動(dòng)作。第二種方案，則是選擇通過踝關(guān)節(jié)來控制其重心的轉(zhuǎn)移，這種方法能夠比較穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)重心轉(zhuǎn)移，能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)機(jī)器人重心的轉(zhuǎn)移是其能完成目標(biāo)動(dòng)作的關(guān)鍵點(diǎn)

24、，并且它能完成預(yù)設(shè)目標(biāo)動(dòng)作，因此最終選擇了方案二。 2.3動(dòng)力源 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有電氣驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)以及氣壓驅(qū)動(dòng)。 這三種驅(qū)動(dòng)方法中的每一種都有其自身的特性和應(yīng)用范圍，需要逐一分析來確定驅(qū)動(dòng)方式。液壓驅(qū)動(dòng)方式主要用于要求大輸出力，并且低速運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用中。其缺點(diǎn)是機(jī)油容易泄漏，這會(huì)影響到使用的安全性問題，且它需要配備壓力源和復(fù)雜的管道系統(tǒng)，因此成本較高，與本設(shè)計(jì)的目的，低成本，相違背。氣壓驅(qū)動(dòng)方式則是多應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械手中。其缺點(diǎn)是體積太大了，而且它的定位精度不夠高，還會(huì)產(chǎn)生噪聲，這會(huì)使設(shè)計(jì)出來的機(jī)器人行走過程中噪聲比較大一些。電氣驅(qū)動(dòng)是通過電動(dòng)機(jī)直接或經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而達(dá)到運(yùn)

25、動(dòng)效果的。其使用方便并且成本低，所以在經(jīng)過分析比對(duì)后，最終選擇電氣驅(qū)動(dòng)方式。 2.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 常見的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)元件有直流伺服電機(jī)、舵機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。以下對(duì)這三種驅(qū)動(dòng)元件進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。 直流伺服電機(jī)，如圖2.6所示，它包括定子、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、伺服電機(jī)繞組換向器、伺服電機(jī)繞組、測(cè)速電機(jī)繞組和測(cè)速電機(jī)換向器，其轉(zhuǎn)子鐵芯是通過矽鋼沖片疊壓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成的。它的特點(diǎn)為體積小和輸出力矩大，但其成本高，更適用于較大型的機(jī)器人。 圖2.6 直流伺服電機(jī) 舵機(jī)，如圖2.7所示，它主要是由舵盤、直流電機(jī)、控制電路、減速齒輪組、位置反饋電位器等組成。其特點(diǎn)為體積小、力矩大

26、、質(zhì)量輕，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)，常用于小型機(jī)器人的關(guān)節(jié)、航模、遙控車中。 圖2.7 舵機(jī) 步進(jìn)電機(jī)，如圖2.8所示，它是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)。它的特點(diǎn)是可以直接輸入位置命令和開環(huán)控制，但是需要配備專用的伺服電源和驅(qū)動(dòng)，價(jià)格昂貴,適用于數(shù)字控制系統(tǒng)。 圖2.8 步進(jìn)電機(jī) 經(jīng)過以上分析，可以看出舵機(jī)更適用于本次設(shè)計(jì)的機(jī)器人當(dāng)中，其不僅可以對(duì)角度不斷變化保持控制，且成本相比于另外兩種驅(qū)動(dòng)元件要低。 2.3.2舵機(jī)原理 工作原理如下：控制電路板通過信號(hào)線接收控制信號(hào)，從而控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)一系列齒輪組，減速

27、后傳遞到輸出舵。舵盤的輸出軸連接到位置反饋電位器，所以當(dāng)方向盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，位置反饋電位器將被驅(qū)動(dòng)，然后位置反饋電位器將電壓信號(hào)輸出到控制電路板上進(jìn)行反饋，并且控制電路板將根據(jù)位置確定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和速度，以到達(dá)指定位置并停止。 2.3.3舵機(jī)選型 舵機(jī)的選型主要是參照舵機(jī)的性能參數(shù)，通過在網(wǎng)上查找資料比對(duì)后，選擇使用如圖2.9所示的ZX361D舵機(jī)。其采用單總線通信方式，舵機(jī)之間可串聯(lián)，而且因?yàn)樗梢赃M(jìn)行角度的回讀，以及可以在多種角度工作模式之間切換，所以控制起來會(huì)簡(jiǎn)單很多，同時(shí)性價(jià)比也比較高。其參數(shù)如表2.1所示。 圖2.9 ZX361D舵機(jī) 表2.1

28、 ZX361D舵機(jī)參數(shù) 重量 60±1g 尺寸 40×20×40.5mm 操作電壓 5V～8.4V 操作溫度 -10℃～50℃ 空載轉(zhuǎn)速 0.16sec/60°(6V) 0.14sec/60°(6.6V) 停止扭力 13.5kg-cm (6V) 15kg-cm (6.6V) 2.4總體設(shè)計(jì) 經(jīng)過綜合分析，確定了機(jī)器的人腿部為6自由度，手臂為2自由度，機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)元件為舵機(jī)，而其構(gòu)件則采用的是鋁合金材料。機(jī)器人在行走時(shí)，以先邁右腿為例，首先是把重心移到左腿上，靠的是與髖關(guān)節(jié)相連接的那個(gè)舵機(jī)來實(shí)現(xiàn)，然后抬起右腿，抬腿則是依靠髖關(guān)節(jié)那個(gè)部分的舵機(jī)，再把重心移到

29、右腿上，再抬起左腿，然后把重心移到左腿上，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)步行功能。而手臂部分的設(shè)計(jì)，則是在上身的左右兩側(cè)各固定一個(gè)舵機(jī)，作為肩部的關(guān)節(jié)，而手的部分則是設(shè)計(jì)了一塊板來代替，使其能實(shí)行擺臂功能。 3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1機(jī)器人結(jié)構(gòu) 在上文中已確定了機(jī)器人的自由度，以及分析了腿部設(shè)計(jì)方案，最終選定了方案二。而對(duì)于機(jī)器人的手部設(shè)計(jì)，由于不是此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以只為其配置了一個(gè)自由度，然后通過一個(gè)簡(jiǎn)單的板來代替小臂與大臂。而機(jī)器人的身體則是考慮了放置控制板以及電池和超聲波傳感器來設(shè)計(jì)的，具體尺寸也是根據(jù)它們的尺寸來設(shè)計(jì)的。如圖3.1所示，為機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖，

30、里面包含了機(jī)器人整體的尺寸。 圖3.1 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 3.2機(jī)器人零件圖 上身的板、蓋子、電池固定底板以及腳底板的零件圖如圖3.2、3.3、3.4、3.5所示。而機(jī)器人的左手和右手，則如圖3.6、3.7所示。 圖3.2 上身的板 圖3.3 蓋子 圖3.4 電池底板 圖3.5 腳底板 圖3.6 左手 圖3.7 右手 3.3機(jī)器人裝配圖 機(jī)器人的裝配圖如圖3.8所示。 圖3.8 裝配圖 4三維造型設(shè)計(jì) 4．1關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)與說明 4.1.1機(jī)器人的腿部設(shè)計(jì) 此機(jī)器人的腿

31、部設(shè)計(jì)是由舵機(jī)來代替人類關(guān)節(jié)的，舵機(jī)如圖4.1所示，而人體骨骼則是由鋁合金材料來代替，所以對(duì)機(jī)器人的腿部構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常重要的。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，已通過分析選擇好了代替人類關(guān)節(jié)的舵機(jī)，而舵機(jī)的舵盤則是使用其配套的主從舵盤，由于舵機(jī)已有固定的尺寸，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)其尺寸來進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖4.2所示，這個(gè)構(gòu)件是用來與主從舵盤相連接的，所以此構(gòu)件中用來與舵盤固定的孔，如圖4.2中的圈（標(biāo)注1），不僅孔的位置要和舵盤上的孔對(duì)應(yīng)上，而且孔的直徑也要以其為參考，最后孔的直徑為3mm。此構(gòu)件在機(jī)器人這個(gè)機(jī)構(gòu)中，主要起到固定作用，為固定構(gòu)件。 圖4.1 舵機(jī)的三維圖 圖4.2

32、 寬U支架 舵機(jī)作為關(guān)節(jié)，也就是機(jī)器人腿部的動(dòng)力源，即為原動(dòng)件，而與它固定在一起的構(gòu)件，如圖所示。此構(gòu)件充當(dāng)了人體骨骼的作用，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)也是同上面那個(gè)構(gòu)件一樣，要根據(jù)舵機(jī)來設(shè)計(jì)，最后孔的直徑為2mm，如圖4.3中的圈（標(biāo)注1）。 圖4.3 窄U支架 接下來這個(gè)構(gòu)件則是用來連接髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的，如圖所示，在設(shè)計(jì)過程中也是與前兩個(gè)構(gòu)件一樣，不僅要考慮舵機(jī)的外觀尺寸大小，還要根據(jù)舵機(jī)上的孔的尺寸和位置來確定，最終孔的直徑為2mm，如圖4.4中的圈（標(biāo)注1）。 圖4.4 短C支架 在兩個(gè)踝關(guān)節(jié)的連接設(shè)計(jì)上，如圖4.5所示，我是通過直接把那兩個(gè)踝關(guān)節(jié)中與舵盤相連接的構(gòu)

33、件用4個(gè)鉚釘連接起來，呈十字形，如圖4.5中的圈（標(biāo)注1）。這樣設(shè)計(jì)的原因是因?yàn)槲沂峭ㄟ^靠近腳底的那個(gè)踝關(guān)節(jié)來實(shí)現(xiàn)重心轉(zhuǎn)移的，所以兩個(gè)舵機(jī)之間是相互垂直的。而這兩個(gè)構(gòu)件中用來固定的孔，尺寸是一樣的為直徑3mm。 圖4.5 十字形連接 腳底板的設(shè)計(jì)也是很重要的，如圖4.6所示，因?yàn)槠鋵?duì)機(jī)器人行走過程中的穩(wěn)定起著重要的作用，通過在網(wǎng)上查找資料發(fā)現(xiàn)，通常小型雙足機(jī)器人的腳底板制作都是那種大的腳底板，所以在設(shè)計(jì)過程中，我也盡可能的把其設(shè)計(jì)的比較大，這樣有利于它的行走穩(wěn)定。圖4.6中的圈（標(biāo)注1），是四個(gè)直徑為3mm的孔，其作用是與踝關(guān)節(jié)上的構(gòu)件相連接。在設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)其構(gòu)件的尺寸來設(shè)計(jì)

34、，然后用4個(gè)鉚釘把它們連接起來。 圖4.6 腳底板 4.1.2機(jī)器人的上身設(shè)計(jì) 機(jī)器人的上身設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)橐ㄟ^上身才能把兩條腿放在同一水平線上，并對(duì)稱放置，若不能在同一水平上對(duì)稱放置，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人站立不住。而且兩條腿的相隔距離也是由它決定的，所以極其重要。我把上身設(shè)計(jì)為一個(gè)板子和一個(gè)蓋子，最后通過自攻螺釘來使它們固定在一起。 首先來說一下那個(gè)板，那個(gè)的作用主要是像上面提到的那樣，為了把那兩條組裝起來，還有一個(gè)很重要的作用就是把控制板固定在板，使他不會(huì)因?yàn)樵跈C(jī)器人的運(yùn)行過程當(dāng)中動(dòng)來動(dòng)去，因?yàn)檫@樣會(huì)控制板對(duì)機(jī)器人身體的不斷碰撞，很容易使它們損壞，而且把它固定主還起到一個(gè)美觀作用

35、。板的設(shè)計(jì)如圖4.7所示，其中圖4.7中的圈（標(biāo)注1）為16個(gè)直徑為3mm的孔，與機(jī)器人的兩條腿的構(gòu)件上的孔一一對(duì)應(yīng)，其尺寸也是按照構(gòu)件上的尺寸來確定的，然后它們之間通過鉚釘來相連接，以此兩條腿就固定好了。而圖4.7中的圈（標(biāo)注2）是一個(gè)直徑為2mm的孔，它的作用是固定放置電池的電池固定底板，這里所提到的電池固定底板將會(huì)在下文進(jìn)行詳細(xì)說明。那么除了這兩種孔之外，還能看到圖4.7中的圈（標(biāo)注3），呈一個(gè)挖空的半圓狀，因?yàn)槎鏅C(jī)與控制板是通過線來連接的，所以身體應(yīng)該要預(yù)留出一些孔，讓它們可以相連，還有就是起到美觀作用，它的半徑為4mm。而圖4.7中的圈（標(biāo)注4），則是用來與蓋相固定的，直徑為2.2m

36、m。還有就是圖4.7中的圈（標(biāo)注5），這個(gè)孔的作用是用來固定控制板的，控制板與上身的這個(gè)板是通過雙通銅柱來進(jìn)行固定的，此孔直徑為3mm。 圖4.7 上身的板 然后我來說一下上面提到的電池固定底板，看到它的名字顧名思義就是用來放置與固定電池的板，它的設(shè)計(jì)如圖4.8所示。從圖中可以看到，它不是簡(jiǎn)單的一塊長(zhǎng)方體的板，而是在板的兩側(cè)有一部分是凹進(jìn)去的，這樣設(shè)計(jì)是因?yàn)樗且潭ㄔ趦蓷l之間的，所以在整個(gè)板的尺寸的設(shè)計(jì)上要根據(jù)兩條腿之間的寬度，以防它裝不進(jìn)去。圖4.8中的圈（標(biāo)注1）是一個(gè)直徑為2mm的孔，用來與身體上的板固定。身體上的板與電池固定底板之間的連接是靠四個(gè)雙通銅柱，其尺寸則是由

37、兩個(gè)板上的孔和電池的尺寸來確定的，最后確定其長(zhǎng)度為17mm。 圖4.8 電池固定底板 接下來是上身的蓋，如圖4.9所示。它主要起到三個(gè)作用，第一個(gè)作用是美觀作用，因?yàn)檫@樣，控制板就不會(huì)露出來；第二個(gè)作用是把超聲波傳感器固定住，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的機(jī)器人具有超聲波避障功能，所以需要安裝上超聲波傳感器，而超聲波傳感器是不可以完全封閉在機(jī)器人的身體里的，圖4.9中的圈（標(biāo)注1），是它的安裝位置，圈里的這些孔的作用是用來固定傳感器，安裝位置的設(shè)計(jì)是根據(jù)蓋的尺寸以及控制板的位置；第三個(gè)作用則是安裝手臂，圖4.9中的圈（標(biāo)注2）為8個(gè)直徑為3mm的孔，是根據(jù)手臂上的固定構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)的。

38、而圖4.9中的圈（標(biāo)注3），則是一個(gè)與身體上的板固定的孔，直徑為2.2mm，選用直徑為2.6mm的自攻螺釘，這個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)是由于身體上的板厚度為5mm，考慮到用自攻螺釘來固定，有可能會(huì)把板弄裂，所以選用的自攻螺釘尺寸應(yīng)該要小一些，所以最后選擇了這個(gè)尺寸。 圖4.9 上身的蓋 4.1.3機(jī)器人的手臂設(shè)計(jì) 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的重點(diǎn)是其腿部，所以在手臂設(shè)計(jì)上，則是分別采用一個(gè)舵機(jī)來代替它的關(guān)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的擺臂動(dòng)作，它的膝關(guān)節(jié)和手則是通過一塊簡(jiǎn)單的板來表示，如圖4.10所示，為左手，從圖中可以看到板上有一些孔，這些孔的尺寸和位置都是依據(jù)舵機(jī)上的孔的位置和直徑來設(shè)計(jì)的，從

39、而把手固定好。如圖4.11所示為右手，其尺寸和位置的設(shè)計(jì)，同左手一樣，是根據(jù)舵機(jī)的尺寸來設(shè)計(jì)的。 圖4.10 左手 圖4.11 右手 4.2機(jī)器人的整體三維造型 機(jī)器人的整體三維造型，如圖4.12所示。 圖4.12 整體造型 5運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 5.1正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)包括根據(jù)給定機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量從而計(jì)算出其末端位置姿態(tài)的正運(yùn)動(dòng)學(xué)和與正運(yùn)動(dòng)學(xué)反過來計(jì)算的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)。在這里我將對(duì)雙足機(jī)器人進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。而確定相鄰兩個(gè)坐標(biāo)系之間的相對(duì)平移量和旋轉(zhuǎn)量的方法則是采用D-H參數(shù)法。 5.1.1 建立機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 如果你要想建立機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，你應(yīng)該做的第一

40、步是把一系列的坐標(biāo)系建立在連接桿的關(guān)節(jié)上，如圖5.1所示，是這個(gè)雙足仿生機(jī)器人的連桿系，建立好連桿系后，再通過齊次坐標(biāo)變換來描述這些坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置和方向。 圖5.1 機(jī)器人的連桿模型 常用D-H參數(shù)法來對(duì)鄰連桿之間的坐標(biāo)方向和幾何參數(shù)進(jìn)行描述。如表5.1所示，為此機(jī)器人的D-H參數(shù)。 表5.1 機(jī)器人連桿的D-H參數(shù) 連桿 θi di ai-1 αi-1 i=1 θ1 0 0 0 i=2 θ2 0 54 90° i=3 θ3 0 73 0 i=4 θ4 0 86 -90° i=5 θ5 0 73 0 i=6 θ

41、6 0 54 -90° 若要求解出連桿的末端位姿，需要利用矩陣的齊次變換理論來計(jì)算。根據(jù)變換矩陣i-1Ti的一般表達(dá)式為： i-1Ti= (5-1) 式中Ci表示cosθi，Cαi-1表示cosα；Si表示sinθi，Sαi-1表示sinαi-1。 若要對(duì)整個(gè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立是很復(fù)雜的，為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，在此只計(jì)算機(jī)器人的腿部運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。在求解時(shí)，把機(jī)器人的腿分成一條是支撐腿，另一條為相對(duì)支撐腿運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)腿，并在支撐腿處建立坐標(biāo)系{0}，除此之外，還在機(jī)器人的腰部建立了一個(gè)坐標(biāo)系{F}，以此把兩條腿關(guān)聯(lián)起來。通過把擺動(dòng)腿的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于

42、腰部坐標(biāo)系{F}的運(yùn)動(dòng)與腰部坐標(biāo)系{F}的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于支撐腿坐標(biāo)系{0}的疊加，來求解出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 則機(jī)器人腰部坐標(biāo)系{F}相對(duì)于支撐腿坐標(biāo)系{0}的變換矩陣為： 0TF=0T11T22T33TF (5-2) 0T3=0T11T22T3 (5-3) 根據(jù)表5.1中的機(jī)器人腿部連桿參數(shù)以及式（5-1）可得出： 0T1= 1T2= 2T3= 3TF= 根據(jù)式(5-3)，得出：

43、0T3= 同理，機(jī)器人擺動(dòng)腿坐標(biāo)系相對(duì)于腰部坐標(biāo)系{F}的變換矩陣為： FT6=FT44T55T6 (5-4) 根據(jù)表5.1中的機(jī)器人腿部連桿參數(shù)以及式（5-1）可得出： FT4= 4T5= 5T6= 根據(jù)式(5-4)，得出： FT6= 6有限元分析 6.1有限元分析的意義 在設(shè)計(jì)機(jī)器人的各個(gè)零件的過程中，除了要考慮其外觀尺寸、結(jié)構(gòu)的緊湊之外，還要考慮該零件在使用的過程中能承受多少力，如果不對(duì)零件進(jìn)行有限元分析，那么很可能會(huì)出現(xiàn)材料選用不合適導(dǎo)致

44、實(shí)體無法正常使用的問題，從而使零件變成了廢料，成本也因此變高，所以對(duì)零件進(jìn)行有限元分析是非常必要的。由于本次設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所以我選擇直接在SOLIDWORKS軟件中的Simulation插件進(jìn)行分析。 6.2有限元分析的過程 首先是在SOLIDWORKS軟件中打開想要進(jìn)行分析的零件圖，在這里我只對(duì)機(jī)器人的腳底板進(jìn)行了有限元分析。然后打開插件Simulation，并點(diǎn)擊左上角的新算例，如圖6.1所示，從而新建有限元分析算例。在這一步之后，你可以看到分析類型有很多，在這里我選擇了常用的“靜應(yīng)力分析”，如圖6.2所示。 圖6.1 進(jìn)入有限元分析界面 圖6.2 新算

45、例 緊接著是添加模型材料，這一步是非常重要的，如果不對(duì)模型進(jìn)行材料的添加將無法進(jìn)行分析，還有一定要把材料選擇正確。在這次設(shè)計(jì)中，機(jī)器人腳底板的材料選用的是ABS塑料，它是機(jī)器人中常用的材料，因?yàn)樗袃?yōu)良的力學(xué)性能，耐磨、尺寸穩(wěn)定性好、耐油性以及可在較低溫中使用。其材料屬性參數(shù)，如表6.1所示。 表6.1 ABS材料屬性參數(shù) 屬性 數(shù)值 單位 彈性模量 2000000000 牛頓 / m2 中泊松比 0.394 不適用 中抗剪模量 318900000 牛頓 / m2 質(zhì)量密度 1020 Kg/m3 張力強(qiáng)度 30000000 牛頓 / m2 熱導(dǎo)率

46、 0.2256 W/(m*K) 比熱 1386 J/(kg*K) 下一步是添加模型約束，第一步是右擊夾具，然后選擇“固定幾何體”，再選擇所需固定的面，在這里我把腳底板的下表面作為固定面，點(diǎn)擊確定，這樣就把模型給固定約束好了。緊接著，是對(duì)腳底板進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖6.3所示。 圖6.3 網(wǎng)格劃分 再下一步是添加載荷，這一步非常的關(guān)鍵，點(diǎn)擊“外部載荷”-“力”，選擇腳底板的上表面為載荷面，修改負(fù)載的數(shù)值，如圖6.4所示。修改負(fù)載的數(shù)值是很重要的，其數(shù)值應(yīng)要合理，不能偏小也不能太大，所以我對(duì)機(jī)器人除腳底板之外的剩余部分進(jìn)行了計(jì)算，得出大概的重量。最后修改的數(shù)值為10N，這個(gè)數(shù)值是比實(shí)

47、際要大的。最后運(yùn)行算例，從而生成分析結(jié)果。 圖6.4 外部載荷 6.3分析結(jié)果 生成的分析結(jié)果如圖6.5、6.6、6.7所示。從三張圖中可以看出腳底板的設(shè)計(jì)是符合要求的。 圖6.5 應(yīng)力 圖6.6 位移 圖6.7 應(yīng)變 7總結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我負(fù)責(zé)的部分為機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。在做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己不足的地方還有很多，但也因此收獲了很多。既是一次挑戰(zhàn)自我的機(jī)會(huì)，也是一次提升自我的機(jī)會(huì)。在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了一個(gè)八自由度的雙足仿生機(jī)器人結(jié)構(gòu)，并通過三維繪圖軟件S

48、OLIDWORKS把其各個(gè)部分的零件圖和總體的造型圖畫了出來，并對(duì)其進(jìn)行了分析。 在設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了很多問題，但也在解決問題的過程中得到了成長(zhǎng)。在做此設(shè)計(jì)之初，我對(duì)雙足仿生機(jī)器人是沒有太多概念的，我是不太清楚它是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，也不清楚它的運(yùn)動(dòng)原理。所以我做的第一步就是通過到圖書館借書或者上網(wǎng)來查找資料，但是網(wǎng)上的資料非常多，雖然都是有關(guān)雙足機(jī)器人的，但是并不是每一篇文章都是對(duì)此次設(shè)計(jì)適用的，因此懂得在大量的信息當(dāng)中選取出需要的部分非常關(guān)鍵，而這也鍛煉了我收集信息的能力。而在做設(shè)計(jì)方案的時(shí)候也是遇到了問題。例如，雖然在做方案之前已確定了其自由度的配置，但是具體怎么運(yùn)行卻還沒確定下來。一開始

49、我僅僅是憑著想象去進(jìn)行設(shè)計(jì)，然而這樣設(shè)計(jì)出來的方案是很不合理的。所以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮問題一定要全面，不僅對(duì)舵機(jī)如何分布要認(rèn)真考慮，就連選用哪種螺絲釘這種問題也要認(rèn)真思考?；叵肫?，在一開始使用SOLIDWORKS這個(gè)軟件時(shí)，也是遇到了不少問題。因?yàn)樵诖酥?，我從沒有用過這個(gè)軟件。起初我僅僅通過觀看視頻來學(xué)習(xí)，但后來在實(shí)際使用時(shí)，仍然有很多不會(huì)的地方，例如，不懂得用3D草圖來繪圖，還有不知道可以在庫(kù)里把自攻螺釘調(diào)出來用。最后，通過自己的不斷嘗試和上網(wǎng)來找到解決方法，這個(gè)過程是需要耐心和堅(jiān)持的。同時(shí)也在此次設(shè)計(jì)中，體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。特別是當(dāng)你在做一件比較復(fù)雜的事情時(shí)，團(tuán)隊(duì)之間的明確分工和團(tuán)隊(duì)之間

50、的互幫互助都會(huì)提高完成效率。 雖然設(shè)計(jì)出來的作品還有很多不足的地方，有待改進(jìn)，但是這真的是一次非常難得體驗(yàn)，從中不僅學(xué)到了一些新知識(shí)，還學(xué)到了一些受益終生的道理，例如在遇到問題時(shí)，要積極行動(dòng)起來，不要只是光用腦子去想，有很多時(shí)候想是解決不了問題的，行動(dòng)反而對(duì)事情的進(jìn)展更有效。 參考文獻(xiàn) [1]郭志攀. 小型雙足機(jī)器人設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué). [2]郭志攀, 杜志江. 小型雙足機(jī)器人設(shè)計(jì)及步態(tài)規(guī)劃[J]. 機(jī)械工程師, 2007(08):53-55. [3]羅慶生, 夏悅?cè)? 李沛達(dá),等. 一種小型仿人機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作與舞蹈功能的實(shí)現(xiàn)%Design Prod

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52、 關(guān)佳亮. 雙足行走機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 機(jī)械工程師, 2007(02):22-24. [9]俞志偉. 雙足機(jī)器人仿生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真[D]. 哈爾濱工程大學(xué). [10]韓建海.工業(yè)機(jī)器人(第三版)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2015.6 [11]楊可楨.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2013.8 [12]陳永當(dāng), 鮑志強(qiáng), 任慧娟,等. 基于SolidWorks Simulation的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限元分析%Finite Element Analysis for Product Design Based on SolidWorks Simulation[J].

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54、的大學(xué)生活時(shí)，心中充滿了感恩之情和不舍之情。但天下無不散之筵席，我也即將邁入人生的下一個(gè)階段。 在校四年期間，不僅學(xué)到不少的專業(yè)知識(shí)和非本專業(yè)的知識(shí)，還參加了一些校園里的活動(dòng)，豐富了我的校園生活。我在此感謝我的母校，她為我提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，除了能在這里學(xué)習(xí)到很多理論知識(shí)之外，學(xué)校還提供了很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因此讓我們有機(jī)會(huì)在實(shí)際操作中更好的理解課本知識(shí)，也借此鍛煉了我們的動(dòng)手能力。我還想感謝大一時(shí)的帶班師兄師姐，他們對(duì)我們非常熱情，不論是生活上遇到問題還是在學(xué)習(xí)上遇到問題，他們都非常樂意為我們解答，關(guān)心著我們。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我要感謝我的指導(dǎo)老師吳明友老師，他在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中

55、為我提供了幫助，以及督促我學(xué)習(xí)。從一開始的選題，老師就對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，為我的選題提供建議。在他的幫助下，我從沒有什么選題頭緒，到最后順利的選定了課題。不僅如此，他還為我要做的內(nèi)容提供思路，以及小組成員之間如何分工做出指導(dǎo)。雖然受到疫情的影響，我們不得返校，但老師的關(guān)心和指導(dǎo)卻從未斷過，老師會(huì)在忙碌之中抽出時(shí)間來和我們開線上會(huì)議，時(shí)時(shí)了解我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展，并對(duì)我們遇到的問題提出建議。老師還告訴我們很多時(shí)候事情不是想出來的而是做出來的。我從中也是覺得受益良多，讓我想起一句受益終生的話，就是世界上的事情都是越做越清晰，越是空想就越是迷茫。我還想感謝我的隊(duì)友以及在此過程中幫助過我的同學(xué)，他們?cè)谖矣龅絾栴}時(shí)，提供幫助并鼓勵(lì)我。 最后，我想再次感謝我的母校，感謝在校期間相遇、相識(shí)的同學(xué)，感謝教導(dǎo)我的老師，是你們陪我度過了大學(xué)時(shí)光。 36